19 Повна механічна енергія. Закон збереження механічної енергії Закон збереження механічної енергії

У механіці закон збереження енергії стверджує, що в замкненій системі частинок, повна енергія, що є сумою кінетичної і потенціальної енергії не залежить від часу, тобто є інтегралом руху. Закон збереження енергії справедливий тільки для замкнених систем, тобто за умови відсутності зовнішніх полів чи взаємодій.

Сили взаємодії між тілами, для яких виконується закон збереження механічної енергії називаються консервативними силами. Закон збереження механічної енергії не виконується длясил тертя, оскільки за наявності сил тертя відбувається перетворення механічної енергії в теплову.

Енергія – це скалярна фізична величина яка є мірою різних форм руху матерії та є характеристикою стану системи (тіла) і визначає максимальну роботу, котру може виконати тіло (система).

1. Система замкнена, консервативна.

Механічна енергія консервативної системи тіл залишається постійною в процесі руху системи:

Е = К + П = const.

2. Система замкнена, неконсервативна.

Якщо система взаємодіючих тіл замкнута але неконсервативна, то її механічна енергія не зберігається. Закон зміни повної механічної енергії говорить:

Зміна механічної енергії такої системи дорівнює роботі внутрішніх непотенціальних сил:

Прикладом такої системи є система, в якій присутні сили тертя. Для такої системи справедливим єзакон збереження повної енергії:

E + U = const.

3. Система незамкнена, неконсервативна.

Якщо система взаємодіючих тіл незамкнута та неконсервативна, то її механічна енергія не зберігається. Закон зміни повної механічної енергії говорить:

Зміна механічної енергії такої системи дорівнює сумарній роботі внутрішніх та зовнішніх непотенціальних сил:

При цьому змінюється внутрішня енергія системи.

20 Закони зіткнення тіл. (абсолютно пружний і абсолютно непружний)

 Центральним називається удар, при якому вектори швидкостей співударяючихся тіл лежать в напрямку по прямій, що з'єднує їхні центри. При зіткненні двох тіл важко проаналізувати й урахувати всі сили, що діють на них. Часто при розв'язку завдань про зіткнення тіл з даними початковими умовами важливо знати тільки кінцевий результат. Його можна одержати, використовуючи закон збереження імпульсу й закон збереження енергії.

Завдання звичайно ставляться так:

по відомих імпульсах  і енергіям тіл до зіткнення визначити значення цих величин після зіткнення.

Існують два граничні види удару: абсолютно пружний і абсолютно непружний.

    Абсолютно пружним ударом називається такий удар, при якому механічна енергія тіл не переходить в інші немеханічні види енергії.

При такому ударі кінетична енергія переходить повністю або частково в потенційну енергію пружної деформації. Потім тіла вертаються до первісної форми, відштовхуючи один одного. У підсумку потенційна енергія пружної деформації знову переходить у кінетичну енергію й тіла розлітаються зі швидкостями величина й напрямок яких визначається двома умовами - З.З.Е. і З.З.І.

   Абсолютно непружним називається удар, при якому: 1) потенційна енергія деформації не виникає. 2) Кінетична енергія повністю або частково переходить у внутрішню. 3) Після удару тіла рухаються з однаковою швидкістю або покоються.